【摘 要】為了更好地在現(xiàn)有KDF2濾棒成型機(jī)上實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)埋線濾嘴棒產(chǎn)品,為此對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理進(jìn)行了分析,找到解決問(wèn)題的重點(diǎn),確定了埋線過(guò)濾嘴棒控制裝置的設(shè)計(jì)方案,改進(jìn)煙舌使棉芯線在濾棒中心定位,減少斷線,提高設(shè)備運(yùn)行速度,生產(chǎn)的埋線濾嘴棒符合各項(xiàng)工藝指標(biāo)要求。
【關(guān)鍵詞】KDF2濾棒成型機(jī);埋線過(guò)濾嘴棒;煙舌;棉芯線;中心
0.前言
隨著卷煙工藝的發(fā)展,降焦、低害、加香等新概念逐漸興起,濾棒生產(chǎn)也向新的方面發(fā)展,埋線濾嘴棒就是目前比較熱門(mén)的一種產(chǎn)品。為適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展和公司卷煙品牌創(chuàng)新,提出了生產(chǎn)埋線濾棒的特殊工藝要求。南寧卷煙廠使用的埋線濾嘴棒就是在濾棒中間埋入一條經(jīng)某種中藥浸泡的紅色棉線,使煙支外觀特別,濾棒卷接成煙支后白色的濾嘴截面中間有一紅色小點(diǎn)。
1.埋線濾嘴棒工藝要求
(1)棉芯線與濾棒等長(zhǎng)且保持在濾棒中平直,無(wú)明顯凹陷。
(2)棉芯線居中于濾棒截面中心,中心偏差≤0.5mm。
(3)濾棒各項(xiàng)物理指標(biāo)穩(wěn)定,符合工藝要求。
(4)生產(chǎn)設(shè)備KDF2濾棒成型機(jī)組。
(5)生產(chǎn)材料含功能原料的紅色棉芯線線徑0.5mm;長(zhǎng)度約 10000m。
2.生產(chǎn)過(guò)程中存在問(wèn)題和原因
2.1存在問(wèn)題
最初階段,我們采用指定機(jī)臺(tái)小批量生產(chǎn),棉線從KDF2機(jī)組的高壓噴嘴處進(jìn)入煙舌、壓板,然后和醋酸纖維絲束一起被成型紙包裹進(jìn)入成型腔卷制成型。這個(gè)方法生產(chǎn)的埋線濾嘴棒棉芯線中心度偏差較大,產(chǎn)品廢品率比較高,而且隨著車(chē)速提高,棉芯線斷線和濾棒縮頭的幾率也增大了,所以為了保證產(chǎn)品質(zhì)量生產(chǎn)車(chē)速基本控制在2600支/分鐘以內(nèi)。設(shè)備低速運(yùn)行降低了有效作業(yè)率不能滿足大批量生產(chǎn),產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定嚴(yán)重制約了公司新產(chǎn)品的銷(xiāo)售,必須要尋找新的解決方案。如圖1所示:
1 絲束 2 壓力噴嘴 3壓板 4 煙舌 5 棉芯線 6 線夾裝置 7 導(dǎo)線環(huán)
圖1 埋線裝置示意圖
2.2原因分析
(1)成型機(jī)高壓噴嘴壓力范圍0.05~0.2MPa,壓縮空氣將絲束和棉芯線一起輸入煙舌造成棉芯線的位置飄飛不定,不能一直保持在濾棒中間。
(2)棉芯線在噴嘴處受壓縮空氣和絲束輸送影響不能勻速運(yùn)行,有輕微的頓挫,容易瞬間受力過(guò)大拉斷。
(3)導(dǎo)管通道過(guò)長(zhǎng),棉芯線在運(yùn)行過(guò)程中繃緊,濾條分切成濾棒后棉芯線回縮造成凹陷縮頭。
其中主要解決的是埋線濾嘴棒棉芯線中心偏差的問(wèn)題。
3.改進(jìn)設(shè)計(jì)方案
考慮到埋線濾嘴棒生產(chǎn)過(guò)程的難題主要是棉芯線中心定位、斷線和縮頭等,經(jīng)過(guò)反復(fù)探討和學(xué)習(xí),設(shè)計(jì)讓棉線從煙舌處進(jìn)入以避免高壓噴嘴的氣流對(duì)棉線的影響,利于中心定位。圖2為煙舌:
圖2 煙舌示意圖
3.1埋線控制裝置的原理
煙舌是濾棒成型裝置的重要部件,經(jīng)過(guò)開(kāi)松上膠的絲束,在輸送噴嘴的收攏壓縮后進(jìn)入煙槍部件的卷制成型通道入口時(shí),整體絲束帶的斷面已逐漸過(guò)渡為圓形,隨著通道斷面幾何形狀的變小,絲束受到煙舌的逐步壓縮,在布帶拖動(dòng)下進(jìn)入小壓板和大壓板通道后逐漸成型。絲束在煙舌部位還是比較疏松的,進(jìn)入壓板通道后才逐步被壓縮定型,設(shè)計(jì)方案是讓棉芯線從煙舌處進(jìn)入絲束內(nèi),可以有足夠的游動(dòng)空間使其被固定于濾嘴棒中心位置,又能避免高壓噴嘴氣流的影響。
3.2方案初步制作和出現(xiàn)的問(wèn)題
從煙舌的中間鉆斜孔,插入一根導(dǎo)管來(lái)保證棉芯線固定在中心位置。這樣基本解決了棉芯線在濾嘴棒中位置游動(dòng),不能在中心固定的問(wèn)題。但是斷線,導(dǎo)管容易折斷,縮頭凹陷的問(wèn)題依然沒(méi)能解決。分析后認(rèn)為出現(xiàn)問(wèn)題的主要原因是:
(1)棉芯線進(jìn)入煙舌的轉(zhuǎn)彎角度太大,棉芯線受力過(guò)大被扯斷。
(2)導(dǎo)管出入口鋒利容易割斷棉芯線。
(3)絲束拖動(dòng)棉芯線時(shí)繃得過(guò)緊造成中間凹陷,導(dǎo)管角度不佳受力太大以至折斷。
(4)導(dǎo)管材料硬度和抗彎曲強(qiáng)度低,容易折斷。
逐個(gè)分析以上問(wèn)題,找出解決方法:
(1)重新調(diào)整斜孔和導(dǎo)管的角度,盡量縮短導(dǎo)管通道。
(2)導(dǎo)管的出入口導(dǎo)角,減少對(duì)棉芯線的摩擦。
(3)采用表面更光滑的導(dǎo)管,調(diào)整導(dǎo)管轉(zhuǎn)彎弧度可以減小絲束對(duì)導(dǎo)管的作用力。
(4)更換導(dǎo)管材料提高強(qiáng)度。
3.3埋線濾嘴棒控制裝置的制作
導(dǎo)管的選材很重要。因?yàn)閷?dǎo)管不但細(xì)而且要有一定的剛度,表面盡量光滑,定制專(zhuān)用導(dǎo)管,材質(zhì)為不銹鋼,表面足夠光滑,表面粗糙度Ra0.4,外徑2.0mm,內(nèi)徑1.5mm,棉線能夠順利通過(guò)。
把煙舌螺絲夾緊部位尾部鋸掉,目的是便于鉆頭定位,縮短鉆孔深度便于加工。然后用Φ3.0mm鉆頭以水平25°斜鉆通孔,導(dǎo)管固定在斜孔內(nèi),把導(dǎo)管彎成一個(gè)大約160°弧形。彎管的時(shí)候要注意不能直接彎,導(dǎo)管是不銹鋼材料,即硬又脆,管壁很薄,容易彎折或者爆裂,可以穿一根細(xì)的鋼絲在里面再?gòu)澗统梢粋€(gè)適當(dāng)?shù)幕《?。如圖3:
1煙舌 2導(dǎo)管
圖3 埋線控制裝置示意圖
制作埋線控制裝置過(guò)程的難點(diǎn)是在煙舌上面鉆斜孔。Φ3.0mm鉆頭比較細(xì),鉆孔時(shí)鉆頭晃動(dòng)時(shí)容易折斷或者鉆頭位置偏移造成工件報(bào)廢。煙舌斜孔鉆通后穿入導(dǎo)管再用丙烯酸膠填沖粘黏,待丙烯酸膠固化后導(dǎo)管就牢牢固定在煙舌上,伸出煙舌的那段導(dǎo)管可以輕輕彎動(dòng)。
4.埋線控制裝置的使用方法
把AF2開(kāi)松機(jī)輸送輥上的絲束帶進(jìn)煙槍穿過(guò)內(nèi)外壓板,松開(kāi)煙舌支座滾花螺母取出煙舌,用導(dǎo)線將棉芯線穿過(guò)導(dǎo)管,裝上煙舌擰緊滾花螺母,再把棉芯線通過(guò)內(nèi)外壓板的間隙引入成型腔。KDF2濾棒成型機(jī)生產(chǎn)埋線濾棒的時(shí)候,棉芯線在導(dǎo)管的牽引下被絲束包裹在中間,布帶帶動(dòng)成型紙包裹絲束進(jìn)入成型腔卷制成型。
由于導(dǎo)管的剛性,棉芯線在導(dǎo)管的牽引作用下會(huì)固定在濾棒絲束內(nèi)的某一位置。制作完成的埋線控制裝置剛用于生產(chǎn)埋線濾棒時(shí),棉芯線在濾棒中的位置有可能會(huì)稍微偏離中心,先試運(yùn)行生產(chǎn)出濾棒,觀察棉芯線的位置后拆開(kāi)煙舌調(diào)整導(dǎo)管。如果棉芯線朝濾棒搭口偏就調(diào)整導(dǎo)管稍微增大弧度,反之則減小弧度,水平調(diào)整導(dǎo)管可以讓棉芯線在水平位置改變。調(diào)整后棉芯線基本保持在所固定的中心位置,偏差一般不超過(guò)0.5mm,在工藝指標(biāo)控制范圍以內(nèi)。
5.使用效果
(1)通過(guò)一段時(shí)間的使用效果來(lái)看,改造的埋線控制裝置生產(chǎn)的埋線濾棒棉芯線中心定位有所提高。表1是工藝科對(duì)成型5#機(jī)2014年1至6月份埋線濾棒埋線居中率的統(tǒng)計(jì)數(shù)對(duì)比,1至3月份為改造前的平均值87%,4至6月份為改造后的平均值97%,可以看出改造后達(dá)到預(yù)期效果。
表1
(2)成型機(jī)運(yùn)行車(chē)速可以提高到3000支/分鐘(濾棒長(zhǎng)度為108mm即324米/分鐘)以上。表2是濾棒成型機(jī)5#機(jī)2014年1至6月份的生產(chǎn)埋線濾嘴棒天數(shù)和產(chǎn)量統(tǒng)計(jì),有效作業(yè)率由改造前3個(gè)月的平均60%提高到改造后3個(gè)月的平均80%以上,效果明顯。考慮到埋線濾棒的棉線紗錠是10000米/個(gè),換紗錠的時(shí)候經(jīng)常會(huì)降低車(chē)速或者停機(jī),所以有效作業(yè)率會(huì)比生產(chǎn)普通濾棒稍低。
表2
(3)斷線次數(shù)明顯減少,縮頭凹陷量降低。采用表面光滑的不銹鋼管做成導(dǎo)管,把導(dǎo)管彎曲成一定弧度減少了絲束在煙舌內(nèi)的阻力,使成型后的濾嘴棒切口凹陷縮頭有明顯減少。表3是濾棒成型機(jī)5#機(jī)改造埋線濾棒控制裝置前后以不同車(chē)速運(yùn)行的斷線次數(shù)對(duì)比,改造后每個(gè)班次的斷線次數(shù)均比改造前明顯減少。
表3
(4)2014年廣西中煙公司生產(chǎn)了約8萬(wàn)大箱使用埋線濾嘴棒的“珍品真龍”卷煙,車(chē)間全年累計(jì)生產(chǎn)超過(guò)10億支埋線濾嘴棒。
(5)但是該裝置還有待提高改進(jìn)的地方,設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行超過(guò)2億支濾棒后導(dǎo)管被棉芯線磨損起槽容易割斷線,必須更換導(dǎo)管,這些問(wèn)題都是要在今后進(jìn)一步解決的。
6.結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)設(shè)計(jì)埋線濾嘴棒控制裝置并應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際,解決了KDF2濾棒成型機(jī)生產(chǎn)埋線濾嘴棒加線過(guò)程產(chǎn)生的各種問(wèn)題,在不改變?yōu)V棒成型的工藝原理和操作方式的基礎(chǔ)上,達(dá)到生產(chǎn)質(zhì)量合格的埋線濾嘴棒的目的,為現(xiàn)有設(shè)備的技術(shù)改進(jìn)提供了一個(gè)實(shí)用有效的新途徑。
【參考文獻(xiàn)】
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